Pesquisadores da Faculdade de Tecnologia, junto a Petrobrás, conceberam solução que reduz desgaste de válvulas no processo de refino.
O Brasil é o maior produtor de petróleo da América Latina e o nono no mundo, segundo dados do Instituto Brasileiro de Petróleo e Gás. Mais de 2 bilhões de barris são processados por dia no país e o investimento no refino pela Petrobrás já atinge mais de R$ 3,7 bilhões. Para chegar a essa marca, as refinarias de petróleo contam com sistemas complexos para produção de derivados da substância. Uma planta de refino, por exemplo, dispõe de centenas de válvulas – ou os chamados atuadores –, compressores, bombas hidráulicas com variadores de velocidade, sensores, malhas de controle e outros componentes necessários ao andamento do processo produtivo de forma automatizada.
Esses mecanismos de controle estão, no entanto, sujeitos a falha pelo desgaste no uso contínuo. Para reduzir essas situações, pesquisadores da Faculdade de Tecnologia (FT) da UnB desenvolveram, em parceria com a Petrobrás, uma nova tecnologia que já tem sido aplicada na indústria petrolífera: são os Filtros Adaptativos de Base Estatística (FABE).
A solução envolve algoritmos capazes de filtrar, com maior eficácia que os softwares já adotados na indústria, os chamados ruídos de medição, ou erros de medida inerentes aos sensores presentes nas malhas de controle da planta, e proporcionar maior estabilidade nos processos industriais. Os sensores aferem, constantemente, grandezas como pressão, temperatura e vazão no monitoramento de processos químicos das refinarias.
Equipe de pesquisadores envolvida na concepção do software: Eduardo Stockler, José Oniram Limaverde, Lucas Moura Gomes e Eugênio Fortaleza. Testes iniciais ocorreram nesta planta experimental do Laboratório de Controle de Processos. Foto: Raquel Aviani/Secom UnB
Professor do Departamento de Engenharia Mecânica da FT e coordenador do projeto, Eugênio Fortaleza explica que a filtragem evita que os atuadores sejam acionados toda vez que os sensores apresentem ruídos que não sejam significativos e acabem por demandar o reequilíbrio nos parâmetros medidos para atualizar as ações de controle durante o refino.
No caso das refinarias, os atuadores são comumente representados por válvulas que funcionam para a abertura ou bloqueio do fluxo dos fluidos ou gases oriundos do refino do petróleo. Estas substâncias irão percorrer vários recipientes e equipamentos ao longo das etapas de produção dos derivados – entre eles, a nafta, que é matéria-prima para a indústria petroquímica, o querosene, o gás de petróleo, o asfalto e o óleo diesel.
“Fizemos comparações numéricas em que foi constatado que nossa metodologia era superior na redução de desgaste [dos atuadores] sem comprometer a performance do sistema. Na refinaria, por questão de segurança, foi mudado o mínimo possível, apenas colocando nosso filtro. Nas plantas que já tinham filtro que não conseguiam resolver o problema [de filtragem do ruído], o filtro antigo ficou e foi adicionado o novo. Nas que não tinham, ficou só o criado por nós”, detalha.
“Essencialmente, quando há um desvio em relação à variável que você deseja manter num certo patamar [no sistema de controle], o filtro avalia se esse desvio é devido a um ruído – uma variabilidade estatística do processo – e, portanto, deve ser desprezado e o atuador não deve ser sobrecarregado por isso, ou se é um desvio significativo, em que há necessidade de o atuador fazer a correção. E com isso, o atuador é poupado nesses casos em que ele não precisaria estar atuando”, explica o docente do Departamento de Engenharia Elétrica, Eduardo Stockler Tognetti, colaborador na pesquisa.
Elaborada com base em ciência de dados – uma abordagem multidisciplinar para análise de grande quantitativo de dados e transformação em soluções aplicadas –, a tecnologia foi testada em quatro malhas de controle da Unidade de Destilação da Refinaria Alberto Pasqualini (Refap) da Petrobrás, no Rio Grande do Sul, e, depois, implementada em 2 a 3% das mil em funcionamento no local. Mais de 200 mil barris de petróleo são produzidos por dia na refinaria.
Saiba mais, lendo a matéria completa no site: https://www.unbciencia.unb.br/exatas/73-engenharia-mecatronica/729-software-desenvolvido-na-unb-auxilia-no-desempenho-das-refinarias-de-petroleo
